JP2023039737A - 制御システム、断線検出方法、断線検出プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】半導体チップの端子に配線部を介してアナログのセンサ信号を入力する構成において、新たな部品を追加することなく、配線部の断線を検出する。【解決手段】制御システムは、処理部、Ａ／Ｄコンバータ及びプルデバイス回路を内蔵する半導体チップと、Ａ／Ｄコンバータに接続される端子に一端が接続される配線部と、配線部の他端に接続され、配線部を介してアナログのセンサ信号を入力するセンサと、を有する。プルデバイス回路は、スイッチング素子を備えるとともに、一端がグランド又は電源電圧に接続され、かつ、他端が、Ａ／Ｄコンバータと端子の間に接続される。処理部は、スイッチング素子をオン／オフ状態を制御するスイッチ制御部と、センサ信号に基づいて、センサ情報を生成するセンサ情報生成部と、スイッチング素子がオン状態であるときのＡ／Ｄコンバータの出力に基づいて、配線部の断線を検出する断線検出部と、を備える。【選択図】図３

Description

本開示は、制御システム、断線検出方法、及び断線検出プログラムに関する。

誘導性負荷に駆動信号を出力するために使用されるシールド線を、ドレイン線を介してグランドに接地するための接地端子と、電源と接地端子との間に接続される抵抗素子及びスイッチング素子の直列回路と、スイッチング素子のオンオフを切り替えることで、ドレイン線の断線を検出する断線検出部とを備える電子制御装置が知られている。

特開２０２０－１３９７８７号公報

半導体チップの端子に配線部を介してアナログのセンサ信号を入力する構成において、配線部の断線を検出できる仕組みを、新たな部品を追加することなく低コストで実現できると有用である。

本開示は、上記問題を解決すべくなされたもので、その目的は、半導体チップの端子に配線部を介してアナログのセンサ信号を入力する構成において、新たな部品を追加することなく、配線部の断線を検出することを目的とする。

上記問題を解決するために、本開示の一態様は、処理部、Ａ／Ｄコンバータ及びプルデバイス回路を内蔵する半導体チップと、
前記Ａ／Ｄコンバータに接続される端子に一端が接続される配線部と、
前記配線部の他端に接続され、前記配線部を介してアナログのセンサ信号を前記端子に入力するセンサと、を有しており、
前記プルデバイス回路は、スイッチング素子を備えるとともに、一端がグランド又は電源電圧に接続され、かつ、他端が、前記Ａ／Ｄコンバータと前記端子の間に接続されており、
前記処理部は、
前記スイッチング素子をオン／オフ状態を制御するスイッチ制御部と、
前記センサ信号に基づいて、センサ情報を生成するセンサ情報生成部と、
前記スイッチング素子がオン状態であるときの前記Ａ／Ｄコンバータの出力に基づいて、前記配線部の断線を検出する断線検出部と、を備えている、
制御システムを提供する。

本開示によれば、半導体チップの端子に配線部を介してアナログのセンサ信号を入力する構成において、新たな部品を追加することなく（半導体チップに内蔵のプルデバイス回路を利用して）、配線部の断線を検出することが可能となる。

油圧発生装置の一実施形態を概略的に示す図である。 モータ制御装置の一実施形態を概略的に示す構成図である。 マイコンと温度センサのそれぞれの内部構成を示す概略図である。 温度センサの出力特性の説明図である。 配線部における断線の説明図である。 正常時におけるプルアップ回路をオンしたときのＡ／Ｄコンバータの出力特性の説明図である。 配線部における断線が生じている場合におけるプルアップ回路をオンしたときのＡ／Ｄコンバータの出力特性の説明図である。 温度センサの地絡故障の説明図である。 マイコンの初期化処理の際に断線検出部による断線検出処理を行う場合のタイミングチャートである。 センサ故障検出部による天絡故障に係る故障判定方法のタイミングチャートである。 センサ故障検出部による地絡故障に係る故障判定方法のタイミングチャートである。 マイコンのスリープモードの際に断線検出部による断線検出処理を行う場合のタイミングチャートである。

以下、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。

図１は、油圧発生装置１の一実施形態を概略的に示す図である。

油圧発生装置１は、油圧を発生する装置であり、車両に搭載されるのが好適である。油圧発生装置１は、図１に示すように、モータ駆動システム２と、油圧ポンプ３とを備えている。

モータ駆動システム２は、モータ制御装置１０と、モータ１２とを備えている。

モータ制御装置１０は、モータ１２を制御することで、油圧ポンプ３を制御する。モータ制御装置１０は、マイコン（マイクロコンピュータの略）１１０等を含んでなる処理装置である。モータ制御装置１０のハードウェア構成は任意であり、車載ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）と同様であることができる。

モータ１２は、出力軸１２ａが油圧ポンプ３の駆動軸として機能する。モータ１２は、３相のブラシレスモータであるが、相数はこれに限定されず、また、詳細な構成は任意である。なお、モータ１２は、油圧ポンプ３に直結されてもよいし、他の機構（図示せず）等を介して接続されてもよい。

油圧ポンプ３は、電動式ポンプであり、駆動時に、タンク３１内の油を吸引して供給路３２に吐出する。

このようにして、本実施形態の油圧発生装置１は、モータ駆動システム２を介して油圧ポンプ３を駆動することで、油圧を発生する。なお、油圧ポンプ３により発生される油圧（すなわち油圧ポンプ３から吐出される油）は、アクチュエータの駆動や、各種車載電子機器の発熱部品の冷却、可動部の潤滑等に利用できる。

図２は、モータ制御装置１０の一実施形態を概略的に示す構成図である。図２には、関連する構成として、上位ＥＣＵ４が併せて示されている。図３は、マイコン１１０と温度センサ１２２のそれぞれの内部構成を示す概略図である。

上位ＥＣＵ４は、モータ制御装置１０よりも上位の制御装置の一例であり、モータ制御装置１０に対して各種指令を与える。

モータ制御装置１０は、図２に示すように、マイコン１１０と、駆動装置１２０とを含む。

マイコン１１０は、上位ＥＣＵ４からの各種指令に応じて、駆動装置１２０を介してモータ１２を制御する。また、マイコン１１０は、駆動装置１２０の温度センサ１２２からのセンサ情報（後述）に基づいて、駆動装置１２０の温度を監視する。

マイコン１１０は、半導体チップの形態であり、図３に示すように、処理部１１１と、Ａ／Ｄコンバータ１１２と、プルアップ回路１１３と、プルダウン回路１１４とを含む。

処理部１１１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）や記憶装置等を含んでなり、各種演算処理等を行う。

Ａ／Ｄコンバータ１１２は、入力されるアナログ信号をデジタル信号に変換して出力する。本実施形態では、Ａ／Ｄコンバータ１１２には、駆動装置１２０の温度センサ１２２からの電気信号が入力される。Ａ／Ｄコンバータ１１２は、デジタル信号の形態の出力を処理部１１１に入力する。

プルアップ回路１１３は、一端が電源電圧Ｖｃｃ（例えば５Ｖ）に接続され、他端がＡ／Ｄコンバータ１１２への入力ライン１１２１に接続される。なお、入力ライン１１２１は、マイコン１１０の内部の配線であり、一端がマイコン１１０の端子Ｔｍ１に接続され、他端がＡ／Ｄコンバータ１１２に接続される。

プルアップ回路１１３は、スイッチング素子ＳＷ１と、抵抗Ｒ１とを含む。スイッチング素子ＳＷ１は、例えばトランジスタ（例えばバイポーラトランジスタ）の形態である。抵抗Ｒ１は、固定抵抗であり、例えば２５ｋΩ～１２７ｋΩの範囲内の抵抗値を有してよい。

プルアップ回路１１３は、スイッチング素子ＳＷ１をオン／オフさせることで、自身の機能をオン／オフすることができる。以下では、プルアップ回路１１３がオン／オフするとは、スイッチング素子ＳＷ１をオン／オフさせることでプルアップ回路１１３の機能がオン／オフすることを意味する。

プルダウン回路１１４は、一端がグランドに接続され、他端がＡ／Ｄコンバータ１１２への入力ライン１１２１に接続される。プルダウン回路１１４は、スイッチング素子ＳＷ２と、抵抗Ｒ２とを含む。スイッチング素子ＳＷ２は、例えばトランジスタ（例えばバイポーラトランジスタ）の形態である。抵抗Ｒ２は、固定抵抗であり、例えば２５ｋΩ～１２７ｋΩの範囲内の抵抗値を有してよい。

プルダウン回路１１４は、スイッチング素子ＳＷ２をオン／オフさせることで、自身の機能をオン／オフすることができる。以下では、プルダウン回路１１４がオン／オフするとは、スイッチング素子ＳＷ２をオン／オフさせることでプルダウン回路１１４の機能がオン／オフすることを意味する。

駆動装置１２０は、例えば制御基板の形態であり、各種電子部品が実装される。駆動装置１２０は、駆動回路１２１と、温度センサ１２２と、を含む。

駆動回路１２１は、例えばインバータとドライバを含む形態であり、マイコン１１０からの駆動信号に応じて、モータ１２に流れる電流を制御する。

温度センサ１２２は、例えばサーミスタの形態であり、設置された位置における温度に応じた電気信号（アナログ信号）を生成する。

温度センサ１２２は、配線部１３０を介してマイコン１１０の端子Ｔｍ１に接続される。配線部１３０は、一端がマイコン１１０の端子Ｔｍ１に接続され、他端が温度センサ１２２の端子Ｔｍ２に接続される。

図３に示す例では、温度センサ１２２は、サーミスタ１２２２と、抵抗１２２３と、コンデンサ１２２４とを含む。

サーミスタ１２２２は、温度に応じて抵抗値が変化する可変抵抗器の形態である。サーミスタ１２２２は、例えば、温度に応じて抵抗値が０．３ｋΩから１９５ｋΩの範囲で変化する抵抗であってよい。サーミスタ１２２２は、抵抗１２２３と直列接続される形態で、電源電圧１２２１（本例では、５Ｖ）とグランドとの間に、接続される。

抵抗１２２３は、固定抵抗器の形態である。抵抗１２２３は、サーミスタ１２２２と直列に接続される。抵抗１２２３は、グランド側に配置される。なお、変形例では、サーミスタ１２２２がグランド側に配置され、抵抗１２２３が電源電圧１２２１側に配置されてもよい。抵抗１２２３の抵抗値は、固定であり、例えば５ｋΩ程度であってよい。

コンデンサ１２２４は、サーミスタ１２２２と抵抗１２２３の間の接続点Ｐ１に一端が接続され、グランドに他端が接続される。コンデンサ１２２４には、接続点Ｐ１の電位に応じた電荷が溜まる。

温度センサ１２２の端子Ｔｍ２には、サーミスタ１２２２と抵抗１２２３の間の接続点Ｐ１が接続される。サーミスタ１２２２と抵抗１２２３の間の接続点Ｐ１には、電源電圧１２２１（本例では、５Ｖ）をサーミスタ１２２２の抵抗値と抵抗１２２３の抵抗値により分圧された電圧値の電圧が生じる。この電圧値は、サーミスタ１２２２の抵抗値に応じて変化するため、この電圧値に基づいて、温度情報を得ることができる。

図４は、温度センサ１２２の出力特性の説明図であり、横軸に実温度を取り、縦軸に、Ａ／Ｄコンバータ１１２の出力（図４では、“Ａ／Ｄ認識電圧”と表記）を取り、温度センサ１２２の出力特性の曲線が示されている。図５は、配線部１３０における断線の説明図であり、断線箇所がＸマークとともに文字“断線”で模式的に示されている。

図４に示す例では、温度センサ１２２の出力に応じたＡ／Ｄコンバータ１１２の出力は、実温度が増加するにしたがって増加する。このような特性を利用して、Ａ／Ｄコンバータ１１２の出力に基づいて温度情報を得ることができる。

ところで、図５に模式的に示すように、マイコン１１０と温度センサ１２２とを配線部１３０を介して接続する構成においては、配線部１３０において断線が生じる場合がありうる。このような断線は、正確な温度情報をマイコン１１０で得られなくなる原因となる。なお、配線部１３０において断線が生じると、マイコン１１０の端子Ｔｍ１には不定値の電圧（Ａ／Ｄコンバータ１１２の入力電圧）が発生する。

このような不都合は、配線部１３０における断線のみならず、マイコン１１０内の入力ライン１１２１における端子Ｔｍ１から接続点Ｐ３までの間の配線部１３１における断線や、温度センサ１２２内における端子Ｔｍ２から接続点Ｐ４までの配線部１３２における断線に対しても生じる。なお、接続点Ｐ３は、入力ライン１１２１におけるプルアップ回路１１３との接続点に対応し、接続点Ｐ４は、接続点Ｐ１から端子Ｔｍ２までの信号ラインにおけるコンデンサ１２２４との接続点に対応する。以下では、説明の簡易化のため、配線部１３０における断線について代表して説明するが、配線部１３１や配線部１３２における断線も同様である。

本実施形態では、マイコン１１０は、プルアップ回路１１３又はプルダウン回路１１４を利用して、配線部１３０における断線を検出する。以下、この配線部１３０における断線の検出方法を詳細に説明する。

図６及び図７は、プルアップ回路１１３を利用した検出方法の説明図であり、プルアップ回路１１３をオンしたときのＡ／Ｄコンバータ１１２の出力特性の説明図であり、横軸に実温度を取り、縦軸に、Ａ／Ｄコンバータ１１２の出力（図６及び図７では、“Ａ／Ｄ認識電圧”と表記）を取り、Ａ／Ｄコンバータ１１２の出力特性の曲線が示されている。図６は、配線部１３０における断線が生じていない場合の、Ａ／Ｄコンバータ１１２の出力特性６００を示し、図７は、配線部１３０における断線が生じている場合の、Ａ／Ｄコンバータ１１２の出力特性６３０が示されている。なお、図６には、対比用に、図４に示した特性６１０が点線で示されている。

配線部１３０における断線が生じていない場合は、図６に示すように、Ａ／Ｄコンバータ１１２の出力は、温度センサ１２２の出力の影響を受け、０Ｖよりも有意に大きくかつ５Ｖよりも有意に小さい一定の範囲内で変動する。

これに対して、配線部１３０における断線が生じている場合は、図７に示すように、Ａ／Ｄコンバータ１１２の出力は、温度センサ１２２の出力の影響を受けず、プルアップ回路１１３によりプルアップされた電圧値に張り付く。このとき、Ａ／Ｄコンバータ１１２の出力は、第１所定閾値よりも有意に高くなる。

従って、このようなＡ／Ｄコンバータ１１２の出力の差、すなわち配線部１３０における断線が生じていない場合と、配線部１３０における断線が生じている場合との間で生じる差に基づいて、配線部１３０における断線を検出できることがわかる。

なお、プルアップ回路１１３に代えて、プルダウン回路１１４をオンした場合も、実質的に同様である。この場合、配線部１３０における断線が生じている状態では、Ａ／Ｄコンバータ１１２の出力は、プルダウン回路１１４によりプルダウンされた電圧値に張り付く。このとき、Ａ／Ｄコンバータ１１２の出力は、略０Ｖとなる。従って、このようなＡ／Ｄコンバータ１１２の出力の差に基づいて、配線部１３０における断線を検出できることがわかる。

このようにして、本実施形態によれば、プルアップ回路１１３又はプルダウン回路１１４を利用して、配線部１３０における断線を検出できる。

次に、図２及び図６を再度参照しつつ、図８以降を参照して、マイコン１１０の処理部１１１の機能の詳細を説明する。以下では、プルアップ回路１１３を利用して配線部１３０における断線を検出する例を説明するが、プルダウン回路１１４を利用してもよい点は上述したとおりである。なお、プルアップ回路１１３を利用する場合、プルダウン回路１１４はオフされ、プルダウン回路１１４を利用する場合、プルアップ回路１１３はオフされる。なお、変形例では、プルアップ回路１１３及びプルダウン回路１１４の双方が時分割で利用されてもよい。

図２に示すように、マイコン１１０は、スイッチ制御部２００、センサ情報生成部２１０、断線検出部２２０、及びセンサ故障検出部２３０を含む。スイッチ制御部２００、センサ情報生成部２１０、断線検出部２２０、及びセンサ故障検出部２３０は、処理部１１１のＣＰＵが記憶装置内のプログラムを実行することで実現することができる。

スイッチ制御部２００は、プルアップ回路１１３のスイッチング素子ＳＷ１のオン／オフ状態を制御する。本実施形態では、スイッチ制御部２００は、所定条件が成立している間、スイッチング素子ＳＷ１をオンする。この場合、スイッチ制御部２００は、所定条件が成立すると、スイッチング素子ＳＷ１をオンし、所定条件が成立しなくなると、スイッチング素子ＳＷ１をオフする。

ここで、図６に示したように、プルアップ回路１１３がオンしているときの、Ａ／Ｄコンバータ１１２の出力特性６００は、プルアップ回路１１３がオフしているときの、Ａ／Ｄコンバータ１１２の出力特性６１０と異なる。従って、出力特性６１０に適合された算出式に基づいて温度情報を生成する構成において、出力特性６００に基づき温度情報を生成すると、精度の良い温度情報が得られなくなる。すなわち、出力特性６１０に適合された算出式を利用して、出力特性６００に基づき温度情報を生成する場合、プルアップ回路１１３に起因して生じうる変動の影響を受けるため、精度の良い温度情報が得られなくなる。なお、出力特性６００に基づき算出式を新たに適合することは、高次関数などの複雑な算出式となり、計算負荷の観点から不利となる。

この点を考慮して、所定条件は、好ましくは、温度情報の取得が不要な期間、又は、精度の高い温度情報の取得が不要な期間だけ成立するように適合される。例えば、所定条件は、初期化又はスリープモードに関連して成立してよい。具体的には、所定条件は、マイコン１１０の初期化期間の一部又は全体にわたって成立し、及び／又は、マイコン１１０のスリープモードの期間の一部又は全体にわたって成立する。これにより、温度情報の取得が不要等になる適切な条件下で、プルアップ回路１１３をオンさせることができる。

センサ情報生成部２１０は、温度センサ１２２からのセンサ信号に基づいて、センサ情報として、温度情報を生成する。本実施形態では、上述したように、出力特性６１０に適合された算出式を利用して、プルアップ回路１１３がオンしているときの、Ａ／Ｄコンバータ１１２の出力に基づき温度情報を生成すると、精度の良い温度情報が得られなくなる。従って、センサ情報生成部２１０は、出力特性６１０に適合された算出式を利用して、プルアップ回路１１３がオフしているときの、温度センサ１２２からのセンサ信号に基づいて、温度情報を生成する。これにより、プルアップ回路１１３を利用して配線部１３０における断線を検出可能としつつ、プルアップ回路１１３に起因した不都合（温度情報の精度の低下）を防止できる。

断線検出部２２０は、プルアップ回路１１３がオンしているときの、Ａ／Ｄコンバータ１１２の出力に基づいて、配線部１３０の断線を検出する。配線部１３０の断線検出方法は、図６を参照して上述したとおりである。具体的には、断線検出部２２０は、プルアップ回路１１３がオンしているときの、Ａ／Ｄコンバータ１１２の出力が、第１所定閾値を上回る場合に、配線部１３０の断線を検出する。第１所定閾値は、配線部１３０の断線が発生していないときに、プルアップ回路１１３がオンしているときの、Ａ／Ｄコンバータ１１２の出力が取りうる範囲の上限値よりも大きく設定されてよい。例えば、図６に示した例では、出力特性６００は、４．９Ｖよりも有意に低い上限値を有する範囲で変動する。従って、この場合、第１所定閾値は、４．９Ｖに設定されてもよい。

なお、プルダウン回路１１４を利用する構成では、断線検出部２２０は、プルダウン回路１１４がオンしているときの、Ａ／Ｄコンバータ１１２の出力が、第２所定閾値を下回る場合に、配線部１３０の断線を検出する。第２所定閾値は、配線部１３０の断線が発生していないときに、プルダウン回路１１４がオンしているときの、Ａ／Ｄコンバータ１１２の出力が取りうる範囲の下限値よりも小さく設定されてよい。例えば、第２所定閾値は、０よりわずかに大きい値（例えば約０．０２５Ｖ）に設定されてもよい。

断線検出部２２０は、配線部１３０の断線を検出した場合、その旨を表す情報（例えばダイアグ情報）を生成してよい。この場合、上位ＥＣＵ４は、かかる情報に基づいて、警報等の出力指示を生成してよい。

センサ故障検出部２３０は、プルアップ回路１１３がオフ状態であるときのＡ／Ｄコンバータ１１２の出力に基づいて、温度センサ１２２の各種故障を検出する。従って、センサ故障検出部２３０は、センサ情報生成部２１０とともに、プルアップ回路１１３がオフ状態であるときのＡ／Ｄコンバータ１１２の出力に基づいて動作する。

具体的には、センサ故障検出部２３０は、プルアップ回路１１３がオフ状態であるときのＡ／Ｄコンバータ１１２の出力が第３所定閾値を上回る場合に、温度センサ１２２における天絡故障を検出する。温度センサ１２２の天絡故障時には、Ａ／Ｄコンバータ１１２の出力は、配線部１３０における断線が生じている場合の、Ａ／Ｄコンバータ１１２の出力特性６３０と同様（図７参照）、電源電圧１２２１に応じた値に張り付く。従って、この場合、断線検出部２２０による断線検出に用いる第１所定閾値と同じ第３所定閾値により、温度センサ１２２の天絡故障を検出できる。すなわち、第３所定閾値は、断線検出部２２０による断線検出に用いる第１閾値と同じであってよい。

また、プルアップ回路１１３がオフ状態であるときのＡ／Ｄコンバータ１１２の出力が第４所定閾値を下回る場合に、温度センサ１２２における地絡故障を検出する。温度センサ１２２の地絡故障は、例えば、図８に模式的に示すように、電源電圧１２２１から接続点Ｐ１までの信号ラインでの断線により生じる。この場合も、温度センサ１２２の端子Ｔｍ２から電源電圧１２２１が切り離されるので、温度センサ１２２の端子Ｔｍ２はグランド電位となる。このため、温度センサ１２２の地絡故障時には、Ａ／Ｄコンバータ１１２の出力は、０Ｖに張り付く。従って、この場合、断線検出部２２０による断線検出に用いる第２所定閾値と同じ第４所定閾値により、温度センサ１２２の地絡故障を検出できる。すなわち、第４所定閾値は、プルダウン回路１１４を利用して断線検出を行う際の第２所定閾値と同じであってよい。

センサ故障検出部２３０は、温度センサ１２２における天絡故障又は地絡故障を検出した場合、その旨を表す故障情報（例えばダイアグ情報）を生成してよい。この場合、上位ＥＣＵ４は、かかる情報に基づいて、警報等の出力指示を生成してよい。なお、故障情報は、故障の種別（天絡故障又は地絡故障）を表す情報を含んでよい。

次に、図９から図１２を参照して、断線検出等に関連したマイコン１１０の動作例について説明する。

図９は、マイコン１１０の初期化処理の際に断線検出部２２０による断線検出処理を行う場合のタイミングチャートである。図９では、上側から順に、電源電圧Ｖｃｃの時系列波形と、ソフトウェア処理の内容の時系列、及びプルアップ回路１１３のオン／オフ状態の時系列が示されている。図１０及び図１１は、センサ故障検出部２３０による故障判定方法のタイミングチャートである。図１０及び図１１のそれぞれでは、上から順に、Ａ／Ｄコンバータ１１２の出力に対応する温度センサ１２２の出力（図１０及び図１１では、“センサ出力”と表記）の時系列、センサ故障の判定結果の時系列が示されている。

図９に示す例では、例えば車両の起動に伴って電源電圧Ｖｃｃが時点ｔ０で立ち上がると、時点ｔ０から時点ｔ１までの期間、マイコン１１０の初期化処理が実行される。断線検出部２２０による断線検出処理は、この時点ｔ０から時点ｔ１までの期間を利用して実行される。具体的には、時点ｔ０から時点ｔ１までの期間、プルアップ回路１１３がオンし、プルアップ回路１１３がオン状態であるときのＡ／Ｄコンバータ１１２の出力に基づいて、断線検出部２２０による断線検出処理が実行される。

マイコン１１０の初期化処理が完了すると、時点ｔ１で、プルアップ回路１１３がオフし、定常処理が実行される。この際、センサ情報生成部２１０及びセンサ故障検出部２３０が機能し、センサ測定（温度情報の生成）と温度センサ１２２の故障判定とが実行される。この場合、温度センサ１２２の故障判定は、例えば、図１０及び図１１に示す態様で実現される。図１０及び図１１のそれぞれでは、時点ｔ４、ｔ５で、天絡故障及び地絡故障が発生している。具体的には、図１０に示す例では、時点ｔ４で天絡故障が発生し、Ａ／Ｄコンバータ１１２の出力に対応する温度センサ１２２の出力が、通常時の上限値を上回る値（第３所定閾値を上回る値）に張り付いている。この場合、故障判定タイミングｔ６で天絡故障が検出されることで、センサ故障の判定結果が“正常”から“異常”へと変化する。また、図１１に示す例では、時点ｔ５で地絡故障が発生し、Ａ／Ｄコンバータ１１２の出力に対応する温度センサ１２２の出力が、通常時の下限値を下回る値（第４所定閾値を下回る値）に張り付いている。この場合、故障判定タイミングｔ７で地絡故障が検出されることで、センサ故障の判定結果が“正常”から“異常”へと変化する。

なお、図９に示す例では、マイコン１１０の初期化処理の全期間にわたってプルアップ回路１１３がオン状態であるが、初期化処理の全期間のうちの、断線検出部２２０による断線検出処理が実行される期間だけオンされてもよい。

図１２は、マイコン１１０のスリープモードの際に断線検出部２２０による断線検出処理を行う場合のタイミングチャートである。図１２では、図９と同様、上側から順に、電源電圧Ｖｃｃの時系列波形と、ソフトウェア処理の内容の時系列、及びプルアップ回路１１３のオン／オフ状態の時系列が示されている。

図１２に示す例では、時点ｔ２から時点ｔ３までの期間、マイコン１１０がスリープモードに遷移する。断線検出部２２０による断線検出処理は、この時点ｔ２から時点ｔ３までの期間を利用して実行される。具体的には、時点ｔ２から時点ｔ３までの期間、プルアップ回路１１３がオンし、プルアップ回路１１３がオン状態であるときのＡ／Ｄコンバータ１１２の出力に基づいて、断線検出部２２０による断線検出処理が実行される。マイコン１１０のスリープモードが終了すると、時点ｔ３で、プルアップ回路１１３がオフし、定常処理が実行される。この際、センサ情報生成部２１０及びセンサ故障検出部２３０が機能し、センサ測定（温度情報の生成）と温度センサ１２２の故障判定とが実行される。

なお、図１２に示す例では、マイコン１１０のスリープモードの全期間にわたってプルアップ回路１１３がオン状態であるが、スリープモードの全期間のうちの、断線検出部２２０による断線検出処理が実行される期間だけオンされてもよい。また、スリープモードごとに必ず断線検出処理が実行される必要はなく、前回の断線検出処理から所定期間以上経過した後のスリープモードで断線検出処理が実行されるような形態であってもよい。

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。

例えば、上述した実施形態では、温度センサ１２２が、マイコン１１０にアナログのセンサ信号を入力するセンサであるが、かかるセンサは、温度センサ１２２以外であってもよい。例えば、マイコン１１０にアナログのセンサ信号を入力するセンサは、電流センサや電圧センサ、回転角センサ等であってもよい。

なお、以上の実施形態に関し、さらに以下の付記を開示する。

［付記１］
処理部（１１１）、Ａ／Ｄコンバータ（１１２）及びプルデバイス回路（１１３、１１４）を内蔵する半導体チップ（例えばマイコン１１０）と、
前記Ａ／Ｄコンバータに接続される端子に一端が接続される配線部１３０、１３１、１３２と、
前記配線部の他端に接続され、前記配線部を介してアナログのセンサ信号を前記端子に入力するセンサ（例えば温度センサ１２２）と、を有しており、
前記プルデバイス回路は、スイッチング素子（ＳＷ１、ＳＷ２）を備えるとともに、一端がグランド又は電源電圧に接続され、かつ、他端が、前記Ａ／Ｄコンバータと前記端子の間に接続されており、
前記処理部は、
前記スイッチング素子をオン／オフ状態を制御するスイッチ制御部（２００）と、
前記センサ信号に基づいて、センサ情報を生成するセンサ情報生成部（２１０）と、
前記スイッチング素子がオン状態であるときの前記Ａ／Ｄコンバータの出力に基づいて、前記配線部の断線を検出する断線検出部（２２０）と、を備えている、
制御システム（例えばモータ駆動システム２やモータ制御装置１０）。

付記１の構成によれば、半導体チップの端子に配線部を介してアナログのセンサ信号を入力する構成において、新たな部品を追加することなく（半導体チップに内蔵のプルデバイス回路を利用して）、配線部の断線を検出することが可能な制御システムを得ることができる。

［付記２］
前記センサ情報生成部は、前記スイッチング素子がオフ状態であるときの前記Ａ／Ｄコンバータの出力に基づいて、前記センサ情報を生成する、
付記１に記載の制御システム。

付記２の構成によれば、プルデバイス回路の影響を受けない態様で精度の高いセンサ情報を得ることができる。

［付記３］
前記スイッチ制御部は、所定条件が成立している間、前記スイッチング素子をオンする、
付記１又は付記２に記載の制御システム。

付記３の構成によれば、プルデバイス回路及びそれに伴い断線検出部が機能する期間を適切に限定することができる。

［付記４］
前記所定条件は、初期化又はスリープモードに関連して成立する、
付記３に記載の制御システム。

付記４の構成によれば、センサ情報を得る必要性が低いタイミングである初期化又はスリープモードに関連してプルデバイス回路及びそれに伴い断線検出部を機能させることができる。

［付記５］
前記断線検出部は、前記スイッチング素子がオン状態であるときの前記Ａ／Ｄコンバータの出力が第１所定閾値を上回る又は第２所定閾値を下回る場合に、前記配線部の断線を検出する、
付記１から付記４のうちのいずれか１項に記載の制御システム。

付記５の構成によれば、Ａ／Ｄコンバータの出力と所定閾値との関係に基づいて精度良く配線部の断線を検出することができる。

［付記６］
前記処理部は、更に、センサ故障検出部（２３０）を備えており、
前記センサ故障検出部は、前記スイッチング素子がオフ状態であるときの前記Ａ／Ｄコンバータの出力が第３所定閾値を上回る場合に、前記センサにおける天絡故障を検出し、前記スイッチング素子がオフ状態であるときの前記Ａ／Ｄコンバータの出力が第４所定閾値を下回る場合に、前記センサにおける地絡故障を検出する、
付記５に記載の制御システム。

付記６の構成によれば、配線部の断線のみならず、センサにおける天絡故障や地絡故障をも検出することができる。また、センサにおける天絡故障や地絡故障は、センサ情報を得る際に用いる出力に基づいて検出できるので、故障発生時に速やかに検出することができる。

［付記７］
制御システムにおける断線検出方法であって、
前記制御システムは、
処理部、Ａ／Ｄコンバータ及びプルデバイス回路を内蔵する半導体チップと、
前記Ａ／Ｄコンバータに接続される端子に一端が接続される配線部と、
前記配線部の他端に接続され、前記配線部を介してアナログのセンサ信号を前記端子に入力するセンサとを有しており、
前記プルデバイス回路は、スイッチング素子を備えるとともに、一端がグランド又は電源電圧に接続され、かつ、他端が、前記Ａ／Ｄコンバータと前記端子の間に接続されており、
前記断線検出方法は、
前記処理部によって、前記スイッチング素子をオン／オフ状態を制御するステップと、
前記処理部によって、前記センサ信号に基づいて、センサ情報を生成するステップと、
前記スイッチング素子がオン状態であるときの前記Ａ／Ｄコンバータの出力に基づいて、前記配線部の断線を検出するステップと、を備えている、
断線検出方法。

付記７の構成によれば、半導体チップの端子に配線部を介してアナログのセンサ信号を入力する制御システムにおいて、新たな部品を追加することなく（半導体チップに内蔵のプルデバイス回路を利用して）、配線部の断線を検出することが可能な断線検出方法を得ることができる。

［付記８］
制御システムにおける断線検出プログラムであって、
前記制御システムは、
処理部、Ａ／Ｄコンバータ及びプルデバイス回路を内蔵する半導体チップと、
前記Ａ／Ｄコンバータに接続される端子に一端が接続される配線部と、
前記配線部の他端に接続され、前記配線部を介してアナログのセンサ信号を前記端子に入力するセンサとを有しており、
前記プルデバイス回路は、スイッチング素子を備えるとともに、一端がグランド又は電源電圧に接続され、かつ、他端が、前記Ａ／Ｄコンバータと前記端子の間に接続されており、
前記断線検出プログラムは、
前記スイッチング素子をオン／オフ状態を制御する処理と、
前記センサ信号に基づいて、センサ情報を生成する処理と、
前記スイッチング素子がオン状態であるときの前記Ａ／Ｄコンバータの出力に基づいて、前記配線部の断線を検出する処理と、を前記処理部に実行させる、
断線検出プログラム。

付記８の構成によれば、半導体チップの端子に配線部を介してアナログのセンサ信号を入力する制御システムにおいて、新たな部品を追加することなく（半導体チップに内蔵のプルデバイス回路を利用して）、配線部の断線を検出することが可能な断線検出プログラムを得ることができる。

１ 油圧発生装置
２ モータ駆動システム（制御システムの一例）
３ 油圧ポンプ
４ 上位ＥＣＵ
１０ モータ制御装置（制御システムの一例）
１２ モータ
１２ａ 出力軸
３１ タンク
３２ 供給路
１１０ マイコン
１１１ 処理部
１１２ Ａ／Ｄコンバータ
１１３ プルアップ回路（プルデバイス回路の一例）
１１４ プルダウン回路（プルデバイス回路の一例）
１２０ 駆動装置
１２１ 駆動回路
１２２ 温度センサ
１３０ 配線部
１３１ 配線部
１３２ 配線部
２００ スイッチ制御部
２１０ センサ情報生成部
２２０ 断線検出部
２３０ センサ故障検出部
６００ 出力特性
６３０ 出力特性
１１２１ 入力ライン
１２２１ 電源電圧
１２２２ サーミスタ
１２２３ 抵抗
１２２４ コンデンサ

Claims (8)

1. 処理部、Ａ／Ｄコンバータ及びプルデバイス回路を内蔵する半導体チップと、
   前記Ａ／Ｄコンバータに接続される端子に一端が接続される配線部と、
   前記配線部の他端に接続され、前記配線部を介してアナログのセンサ信号を前記端子に入力するセンサと、を有しており、
   前記プルデバイス回路は、スイッチング素子を備えるとともに、一端がグランド又は電源電圧に接続され、かつ、他端が、前記Ａ／Ｄコンバータと前記端子の間に接続されており、
   前記処理部は、
   前記スイッチング素子をオン／オフ状態を制御するスイッチ制御部と、
   前記センサ信号に基づいて、センサ情報を生成するセンサ情報生成部と、
   前記スイッチング素子がオン状態であるときの前記Ａ／Ｄコンバータの出力に基づいて、前記配線部の断線を検出する断線検出部と、を備えている、
   制御システム。
2. 前記センサ情報生成部は、前記スイッチング素子がオフ状態であるときの前記Ａ／Ｄコンバータの出力に基づいて、前記センサ情報を生成する、
   請求項１に記載の制御システム。
3. 前記スイッチ制御部は、所定条件が成立している間、前記スイッチング素子をオンする、
   請求項１又は請求項２に記載の制御システム。
4. 前記所定条件は、初期化又はスリープモードに関連して成立する、
   請求項３に記載の制御システム。
5. 前記断線検出部は、前記スイッチング素子がオン状態であるときの前記Ａ／Ｄコンバータの出力が第１所定閾値を上回る又は第２所定閾値を下回る場合に、前記配線部の断線を検出する、
   請求項１から請求項４のうちのいずれか１項に記載の制御システム。
6. 前記処理部は、更に、センサ故障検出部を備えており、
   前記センサ故障検出部は、前記スイッチング素子がオフ状態であるときの前記Ａ／Ｄコンバータの出力が第３所定閾値を上回る場合に、前記センサにおける天絡故障を検出し、前記スイッチング素子がオフ状態であるときの前記Ａ／Ｄコンバータの出力が第４所定閾値を下回る場合に、前記センサにおける地絡故障を検出する、
   請求項５に記載の制御システム。
7. 制御システムにおける断線検出方法であって、
   前記制御システムは、
   処理部、Ａ／Ｄコンバータ及びプルデバイス回路を内蔵する半導体チップと、
   前記Ａ／Ｄコンバータに接続される端子に一端が接続される配線部と、
   前記配線部の他端に接続され、前記配線部を介してアナログのセンサ信号を前記端子に入力するセンサとを有しており、
   前記プルデバイス回路は、スイッチング素子を備えるとともに、一端がグランド又は電源電圧に接続され、かつ、他端が、前記Ａ／Ｄコンバータと前記端子の間に接続されており、
   前記断線検出方法は、
   前記処理部によって、前記スイッチング素子をオン／オフ状態を制御するステップと、
   前記処理部によって、前記センサ信号に基づいて、センサ情報を生成するステップと、
   前記スイッチング素子がオン状態であるときの前記Ａ／Ｄコンバータの出力に基づいて、前記配線部の断線を検出するステップと、を備えている、
   断線検出方法。
8. 制御システムにおける断線検出プログラムであって、
   前記制御システムは、
   処理部、Ａ／Ｄコンバータ及びプルデバイス回路を内蔵する半導体チップと、
   前記Ａ／Ｄコンバータに接続される端子に一端が接続される配線部と、
   前記配線部の他端に接続され、前記配線部を介してアナログのセンサ信号を前記端子に入力するセンサとを有しており、
   前記プルデバイス回路は、スイッチング素子を備えるとともに、一端がグランド又は電源電圧に接続され、かつ、他端が、前記Ａ／Ｄコンバータと前記端子の間に接続されており、
   前記断線検出プログラムは、
   前記スイッチング素子をオン／オフ状態を制御する処理と、
   前記センサ信号に基づいて、センサ情報を生成する処理と、
   前記スイッチング素子がオン状態であるときの前記Ａ／Ｄコンバータの出力に基づいて、前記配線部の断線を検出する処理と、を前記処理部に実行させる、
   断線検出プログラム。

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